专利名称：水轮发电机组的新型制动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水轮发电机组的制动器。特别是一种水轮发电机组的新型制动器。
背景技术：
水轮发电机组的制动器是水轮发电机组机械制动装置中的最主要部件，其主要作用有三个一是水轮发电机组停机过程中，由于转动部件惯性大，为避免水轮发电机组较长时间低转速运行，引起推力瓦磨损，因此当转速降到水轮发电机组加闸转速时，应进行加闸制动，使水轮发电机组迅速停机。二是当水轮发电机组停机时间较长，再次启动之前，要用制动器顶起水轮发电机组转动部件，使推力瓦重新建立起油膜。三是在水轮发电机组安装或大修期间，用制动器顶起水轮发电机组转动部件，将水轮发电机组转动部件的重量转移到制动器的缸体上。
水轮发电机组的制动器是利用活塞的上下往复运动，将与其连接的制动闸板上升至与发电机的水轮发电机组转动部件接触，以摩擦力对水轮发电机组的转动部件进行制动的装置。当水轮发电机组检修，转子需要被顶起时，水轮发电机组的制动器也可以作为千斤顶，以随活塞上升的制动闸板顶起水轮发电机组的转动部件，将机组转动部件的重量转移到制动器上。
目前的水轮发电机组制动器多是采用单活塞或双活塞结构，以压力气体和液压油作为活塞运动的动力，活塞与制动装置连接；当活塞缸的顶起空腔中注入压力气体或液压油时，活塞被顶起，直至与水轮发电机组的转动部件接触并制动后，放出顶起的压力气体或液压油，并向活塞缸的复归气腔中注入压力气体，使活塞快速下落复归原位。对于顶起的液压油和压力气体的注入和放出，目前的水轮发电机组的制动器在结构上多采用油气混合结构，即液压油和压力气体的注入和放出经过同一个进口，充盈同一个顶起空腔，因此，在水轮发电机组制动器实施制动后，会在排气或活塞回落时，带出顶起空腔内残留的液压油，造成油雾污染；为此，也有为防止油雾污染，将顶起进油腔和制动进气腔分离的制动器，多采用在活塞上设置通孔，通孔内设置柱塞的形式，以柱塞分隔顶起气腔和顶起油腔，以达到油气分离，避免污染，但其结构复杂、并不易于密封。
目前的水轮发电机组的制动器，由于结构和外形的限制，大多只适用于立式安装的水轮发电机组，当用于卧式安装的水轮发电机组时，由于其结构的局限性，往往存在活塞不复归、或复归不到位等弊端，限制了其应用；此外，当水轮发电机组的转动部件被制动时，虽然为减少摩擦产生的粉尘，制动闸板经过改进后，采用非金属无石棉材料，但摩擦仍然会产生粉尘，由于目前大多数水轮发电机组制动器无粉尘收集装置，制动时粉尘飞扬，污染环境，不利于环境保护。
发明内容
本实用新型旨在提供一种水轮发电机组的新型制动器。它克服了公知技术的排出残留在缸体内的压力气体时造成油雾污染的弊病，是一种无油雾和粉尘污染、油气分离、能同时适用于立式机组和卧式机组，动作灵活，安全可靠的水轮发电机组的新型制动器。
本实用新型的技术方案它包括制动闸板，制动托板和缸体，如图1所示；制动闸板与制动托板固定连接，制动闸板周围安装有粉尘收集装置；制动托板下面中心处设有铰接球头，铰接球头使制动托板能够根据受力状态调整角度；缸体内腔为上大下小的两段柱腔，缸体内设有依次排列的上活塞、中活塞、下活塞；上活塞上面的中心处设有凹槽，凹槽内自上而下设有弹簧，压套；制动托板的铰接球头插入上活塞的凹槽内，压在弹簧上；上活塞与缸体内壁之间设有限位键；中活塞上表面的中心安装有辅助回落杆，通过固装在上活塞凹槽内的压套与上活塞成柔性连接；中活塞的上方与缸壁之间设有环形空腔，环形空腔上部设有密封套组；中活塞与缸壁及密封套组之间设有两个密封圈，即密封圈A，密封圈B；该密封圈A，密封圈B和密封套组配合，将环形空腔密封并形成复归进气腔和制动进气腔；该复归进气腔的高度为上活塞的最大行程；
下活塞与缸体底部之间设有顶起进油腔；下活塞与缸壁之间设有密封圈C；复归进气腔和制动进气腔的进气口、顶起进油腔的进油口设在缸体底板上；进气口通过缸壁内的进气管分别与制动进气腔和复归进气腔连接，进油口通过缸壁内的进油管与顶起进油腔连接。
本实用新型的制动闸板与制动托板之间可以是以插榫和螺栓固定联接。
本实用新型的粉尘收集装置可以包括集尘盒和设在集尘盒边缘上方的集尘刷。集尘盒可以与负压连接。
本实用新型的运作原理将本实用新型固定安装在水轮发电机组的下方，使其制动闸板与水轮发电机组转动部件的距离等于制动行程并小于活塞的最大行程。
当水轮发电机组需要制动时，向本实用新型的制动进气腔充气，使中活塞上升并顶起上活塞，制动闸板即随之上升，对水轮发电机组实施制动；当水轮发电机组检修或再次启动之前，需要顶起水轮发电机组的转动部件时，向本实用新型的顶起进油腔打入液压油，使下活塞上升，带动中活塞、上活塞和制动闸板上升，从而将水轮发电机组的转动部件顶起，本实用新型此时即作为千斤顶，顶起水轮发电机组的转动部件。
当需要本实用新型的制动闸板回落时，减去制动进气腔或顶起进油腔的压力，并向复归进气腔充气，使中活塞失去向上的压力，由于自身的重力和受到复归进气腔内的向下的压力，受压回落；下活塞同样因为失去向上的力，由于自身的重力和受到中活塞向下的压力而回落；上活塞由于其凹槽内的压套与中活塞上的辅助回落杆卡装，因此，回落的中活塞通过辅助回落杆带动上活塞复归到初始状态。
由于制动进气腔和复归进气腔的进气口、顶起进油腔的进油口设在缸体底板上，改变了传统水轮发电机组制动器的油气进口设在缸壁上的结构，使本实用新型具有板式连接的结构，便于配管和维修，同时减少了泄漏点，并使本实用新型更便于与卧式机组连接。
由于本实用新型分别设有制动进气腔、复归进气腔、顶起进油腔，并且压力气体与液压油分别从进气口、进油口通过进气管、进油管进入制动进气腔、复归进气腔、顶起进油腔，气路和油路分离，实现了油与气分离的目的，避免了传统的水轮发电机组制动器液压油与压力气体同用一个管路而造成的油雾污染。
由于本实用新型在制动闸板的周围设置有粉尘收集装置，可以将因摩擦产生的粉尘收集到粉尘收集装置中，当粉尘收集装置与负压连接时，粉尘的收集效果更加突出，避免了因制动过程中的摩擦产生的粉尘污染。
由于本实用新型制动托板上的铰接球头卧于上活塞凹槽内，当在制动闸板制动水轮发电机组的转动部件时，铰接球头的球面随制动闸板的受力状态调整角度，使得闸板受力均匀，缸体内的活塞在受到刹车力时不倾斜，不卡阻，保证了制动过程动作灵活，安全可靠。
综上所述，本实用新型是一种水轮发电机组的新型制动器。它克服了公知技术的排出残留在缸体内的压力气体时，造成油雾污染的弊病，是一种无油雾和粉尘污染、油气分离、能同时适用于立式机组和卧式机组，动作灵活，安全可靠的水轮发电机组的新型制动器。
图1为本实用新型主视示意图。
图2为本实用新型俯视示意图。
图中1-制动闸板，2-制动托板，3-缸体，4-粉尘收集装置，5-铰接球头，6-上活塞，7-中活塞，8-下活塞，9-弹簧，10-压套，11-限位键，12-辅助回落杆，13-密封套组，14-密封圈A，15-密封圈B，16-复归进气腔，17-制动进气腔，18-顶起进油腔，19-密封圈C，20-进气口，21-进油口，22-集尘盒，23-集尘刷，24-底板，25-进气管，26-进油管。
具体实施方式
实施例以本实用新型的ZL200-Q水轮发电机组制动器为例其总体高度采用315mm，额定顶起重量为39000kg。
其制动闸板1采用非金属无石棉材料制成，其规格为400×220×40mm；制动闸板1的周围安装有粉尘收集装置4；粉尘收集装置4包括集尘盒22和集尘刷23，集尘盒22与负压连接。
制动闸板1与制动托板2之间以插榫和螺栓固定联接，制动托板2下面中心处设有铰接球头5；
缸体3的内径为200mm，缸体3内设有依次排列的上活塞6，中活塞7，下活塞8。
上活塞6的凹槽内设有弹簧9，压套10；制动托板2的绞接球头5插入上活塞6的凹槽内，并压在弹簧9上；上活塞6与缸体3内壁之间设有限位键11；中活塞7上表面的中心安装有辅助回落杆12，通过固装在上活塞6凹槽内的压套10与上活塞6形成柔性连接；中活塞7的上方与缸壁之间设有环形空腔，环形空腔上部设有密封套组13；中活塞7与缸壁及密封套组13之间设有密封圈A 14、密封圈B 15；密封圈A 14和密封圈B 15将环形空腔密封并形成复归进气腔16和制动进气腔17；该复归进气腔的高度为40mm，即为上活塞6的最大行程；下活塞8与缸体3底部之间设有顶起进油腔18；下活塞8与缸壁之间设有作为密封圈C19的耐额定油压的密封圈。
复归进气腔16和制动进气腔17的进气口20，顶起进油腔18的进油口21设在缸体底板24上，分别通过缸壁内的进气管25和进油管26与复归进气腔16、制动进气腔17和顶起进油腔18连接。
中活塞7承受作用和方向相反的两个气压；制动时制动进气腔17内的气压使其承受向上的气压，中活塞7上升，顶起上活塞6，以铰接球头5与上活塞6连接的制动托板2和制动闸板1同时上升，以摩擦力制动水轮发电机组的转动部件；当顶起进油腔18中承受液压油的压力时，下活塞8上升，顶起中活塞7，从而顶起上活塞6，即可作为千斤顶顶起水轮发电机组的转动部件。回落时，减去制动进气腔17和顶起进油腔18的压力，使复归进气腔16内承压，中活塞7即承受使其复归的向下的气压，中活塞的下降，上活塞、下活塞即下降复归原位，制动或顶起过程结束。
权利要求1，一种水轮发电机组的新型制动器，它包括制动闸板，制动托板和缸体，制动闸板与制动托板固定连接；其特征在于制动闸板周围安装有粉尘收集装置；制动托板下面中心处设有铰接球头，铰接球头使制动托板能够根据受力状态调整角度；缸体内腔为上大下小的两段柱腔，缸体内设有依次排列的上活塞、中活塞、下活塞；上活塞上面的中心处设有凹槽，凹槽内自上而下设有弹簧，压套；制动托板的铰接球头插入上活塞的凹槽内，压在弹簧上；上活塞与缸体内壁之间设有限位键；中活塞上表面的中心安装有辅助回落杆，通过固装在上活塞凹槽内的压套与上活塞成柔性连接；中活塞的上方与缸壁之间设有环形空腔，环形空腔上部设有密封套组；中活塞与缸壁及密封套组之间设有两个密封圈，即密封圈A，密封圈B；该密封圈A，密封圈B和密封套组配合，将环形空腔密封并形成复归进气腔和制动进气腔；该复归进气腔的高度为上活塞的最大行程；下活塞与缸体底部之间设有顶起进油腔；下活塞与缸壁之间设有密封圈C；复归进气腔和制动进气腔的进气口、顶起进油腔的进油口设在缸体底板上；进气口通过缸壁内的进气管分别与制动进气腔和复归进气腔连接，进油口通过缸壁内的进油管与顶起进油腔连接。
2，根据权利要求1所述水轮发电机组的新型制动器，其特征在于制动闸板与制动托板之间以插榫和螺栓固定联接。
3，根据权利要求1所述水轮发电机组的新型制动器，其特征在于粉尘收集装置包括集尘盒和设在集尘盒周围的集尘刷。
4，根据权利要求1所述水轮发电机组的新型制动器，其特征在于粉尘收集装置的集尘盒与负压连接。
专利摘要一种水轮发电机组的新型制动器。涉及一种水轮发电机组制动器。它是一种无油雾和粉尘污染、油气分离、能同时适用于立式机组和卧式机组，动作灵活，安全可靠的水轮发电机组的新型制动器。它的制动闸板上装有粉尘收集装置；缸体内设有依次排列的上活塞、中活塞、下活塞；制动托板以铰接球头与上活塞连接，中活塞以辅助回落杆与上活塞凹槽内的压套成柔性连接；上活塞与缸体内壁之间设有限位键；中活塞的上方与缸壁之间设有环形空腔，密封圈A，密封圈B和密封套组将环形空腔密封并形成复归进气腔和制动进气腔；下活塞与缸体底部之间设有顶起进油腔并与缸壁之间设有密封圈；进气口和进油口设在缸体底板上。适用于立式或卧式水轮发电机组的制动或顶起。
文档编号F03B11/00GK2886110SQ20062002572
公开日2007年4月4日 申请日期2006年4月4日 优先权日2006年4月4日
发明者李春莹 申请人:李春莹